Identification of the parameters of a ball-screw mechanism model

• Autorzy: Dolata M. , Jastrzębski D.

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja parametrów modelu mechanizmu śrubowo-tocznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this article a method for identification of the static properties of a ball-screw mechanism is shown. The nonlinearity of its deformation was shown experimentally. Then, a model of the mechanism was made and its parameters were identified. The experimental results were summarized and compared with calculations. Recommendations were made for the modeling of carrying units containing ball-screw mechanisms.

PL

W artykule przedstawiono przykład identyfikacji mechanizmu śrubowo-tocznego w zakresie jego właściwości statycznych. Opisano badania doświadczalne tego mechanizmu wykazując nieliniowy charakter jego odkształceń. Opracowano adekwatny model mechanizmu i przeprowadzono proces identyfikacji jego parametrów. Zestawiono i porównano wyniki badań doświadczalnych z wynikami obliczeń. Sformułowano zalecenie dotyczące modelowania układów nośnych maszyn technologicznych zawierających w swojej konstrukcji mechanizmy śrubowo- toczne.

Słowa kluczowe

EN

ball-screw; mechanism; identification; model; parameters

PL

mechanizm śrubowo-toczny; identyfikacja; parametry; model

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archives of Mechanical Technology and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 35
• Strony: 81--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Dolata M.

• Institute of Machine Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Mechatronics, West Pomeranian University of Technology Szczecin

autor

Jastrzębski D.

• Institute of Machine Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Mechatronics, West Pomeranian University of Technology Szczecin

Bibliografia

• [1] Braccesi C., Landi L., A general elastic–plastic approach to impact analisys for stress state limit evaluation in ball screw bearings return system. International Journal of Impact Engineering, no. 34, 2007.
• [2] Brzózka J., Dorobczyński L., MATLAB - środowisko obliczeń naukowo-technicznych. MIKOM, Warszawa 2005.
• [3] Dolata M. i inni, Badania właściwości statycznych tocznych przekładni śrubowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskej. Poznań 2009.
• [4] Guo Y., Parker R.G., Stiffness matrix calculation of rolling element bearings using a finite element/contact mechanics model. Mechanism and Machine Theory, no. 51, 2012.
• [5] Horng T.L., A numerical algorith for determining the contact stress of circular crowned roller compressed between two flat plates. Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering, no. 1, 2007.
• [6] Jastrzębski D. i inni, Techniki modelowania mechanizmów śrubowo-tocznych w projektowych analizach obliczeniowych. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji. Poznań 2009.
• [7] Jastrzębski D., Application of the hybrid finite elements method in modeling of static properties of machine tools load-carrying subsystems. Advances in manufacturing science and technology, 2008, vol. 32 nr 2, s.5–20.
• [8] Jastrzębski D., Modeling static properties of load-carrying system of machines tools using hybrid finite element method. Advances in manufacturing science and technology, 2008, vol. 32 nr 1, s.9–28.
• [9] Katalog Bosch Rexroth R310EN 3301 (2009.08): Precision Ball Screw Assemblies, 2009.
• [10] Kruszewski J. i inni, Metoda elementów skończonych w dynamice konstrukcji. Arkady, Warszawa 1984.
• [11] Lim T.C., Singh R., Vibration transmission through rolling element bearings, part I: Bearing stiffness formulation. Journal of Sound and Vibration, vol. 139, no. 2, pp. 179-199, czerwiec 1990.
• [12] Magrab E.B. i inni, An engineer’s guide to MATLAB. Prentice Hall, Upper Saddle River 2000.
• [13] Mei X. i inni, Study on the load distribution of ball screws with errors. Mechanism and Machine Theory, no. 38, 2003.
• [14] Sobolewski J.Z., Przekładnie śrubowe kulkowe. Warszawa: WNT, 2009.
• [15] Szwengier G., Modelowanie i obliczania projektowe układów prowadnicowych obrabiarek. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej Nr 512, Instytut Technologii Mechanicznej Nr 13, Monografia, Szczecin 1994.
• [16] Wheeler A.J., Ganji A.R., Introduction to Engineering Experimentation, Pearson, Boston Mass. 2010.
• [17] Zienkiewicz, O.C., Taylor, R.L., The Finite Element Method (5th Edition), Elsevier, Vol.1-3, 2000.
• [18] Wei C.C. i inni, Analysis of a ball screw with a preload and lubrication. Tribology International, 2009.
• [19] Wei C.C. i inni, Wear analysis of the offset type preloaded ball–screw operating at high speed. Wear, no. 292-293, 2012.
• [20] Zaeh M.F., Oertli T., Finite Element Modelling of Ball Screw Feed Drive Systems. CIRP Annals - Manufacturing Technology, no. 53, 2004.